一种喷管偏转角标定方法

摘要

一种喷管偏转角标定方法，将被测喷管用喷管偏转角标定装置固定后，依次按下述要求进行：①首先在被测的喷管上选定测量点位置；②采用测量仪针对所选定的测量点分别进行偏转前空间点的位置测量；③采用测量仪分别进行偏转过程中测量点空间走向跟踪,并找出其运动曲线函数关系；④采用测量仪分别进行偏转后测量点空间位置测量,偏转角为n度时,得到点(X₂，Y₂，Z₂)和(x₂′,y₂′,z₂′)；⑤利用标记了靶标的测量点的运动轨迹函数方程计算，求出实际运动轨迹长的平均值；⑥求解实测运动轨迹弦长的平均值并与理论模型拟合，完成新型喷管偏转角的准确标定。本发明解决了调试喷管矢量偏转角准确标定技术瓶颈,填补了技术的空白。

主权项

一种喷管偏转角标定方法，其特征在于：将被测喷管用喷管偏转角标定装置固定后，依次按下述要求进行：①首先在被测的喷管上选定测量点位置：选定n个在喷管扩散段周向过轴心对称180度任意两点方位角下的h组偏转角，共计n×h个角度；并标记所选定的测量点：将靶球粘于被测点作为靶标；所述h组偏转角都在0°‑20°之间；n、h的取值范围是2‑20；②采用测量仪针对所选定的测量点分别进行偏转前空间点的位置测量：进行空间点测量，喷管偏转控制器给定偏转角0°指令，偏转角为零度时得到点(x₁，y₁，z_l)和(x₁′，y₁′，z_l′)；③采用测量仪分别进行偏转过程中测量点空间走向跟踪,并找出其运动曲线函数关系；由喷管偏转控制装置分别给定任意偏转角指令,跟踪喷管偏转时测量点处标志的靶标的运动轨迹；归纳得知该运动轨迹是在球面体上运动，偏转轨迹遵循球面函数方程：f(x,y,z)＝(dx²+dy²+dz²)^1/2    (1)(1)式中x,y,z为测量点数据在坐标系中的位姿变量；④采用测量仪分别进行偏转后测量点空间位置测量，偏转角为m度时,得到点(X₂，Y₂，Z₂)和(X₂’，Y₂’，Z₂’)；⑤利用标记了靶标的测量点的运动轨迹函数方程计算，求出实际运动轨迹长的平均值；测量点实际运动轨迹长度为:$f(x,y,z)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{({{\mathrm{dx}}_i}^2+{{\mathrm{dy}}_i}^2+{{\mathrm{dz}}_i}^2)}^{1/2}---\left(2\right)$$f(x^{\prime },y^{\prime },z^{\prime })=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{({\mathrm{dx}}_i^{\prime 2}+{\mathrm{dy}}_i^{\prime 2}+{\mathrm{dz}}_i^{\prime 2})}^{1/2}---\left(3\right)$以上两式即式(2)和式(3)中x,y,z,x′,y′,z′为实测数据在坐标系中的位姿变量,以此来求解测量点的平均运动轨迹长：$f(x,y,z)=\frac{1}{2}[\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{({{\mathrm{dx}}_i}^2+{{\mathrm{dy}}_i}^2+{{\mathrm{dz}}_i}^2)}^{1/2}+\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{({\mathrm{dx}}_j^{\prime 2}+{\mathrm{dy}}_j^{\prime 2}+{\mathrm{dz}}_j^{\prime 2})}^{1/2}]---\left(4\right)$⑥求解实测运动轨迹弦长的平均值并与理论模型拟合，即完成喷管偏转角的准确标定：α_min≤2[arcsin(f(x,y,z)/L)]‑a_理    (5)其中f(x,y,z)为实测点平均运动轨迹长度；L为喷管偏转部分长度；2arcsin(f(x,y,z)/L)为实测角度值；α_理是给定的理论角度值；α_min是一个范围值,即公差值；超出α_min范围部分是需要修正的数值；所述喷管偏转角标定方法中使用的测量仪具体是三维激光跟踪测量仪；所述喷管偏转角标定方法中用于辅助固定被测喷管的喷管偏转角标定装置，具体固定在机匣(1)上，其构成如下：A9环作动筒(2)、转向控制环(3)、拉杆(4)、扩张调节片(5)、A8环作动筒(6)、收敛调节片凸轮(7)、收敛调节片(8)、收敛调节环(9)；其中：A9环作动筒(2)、转向控制环(3)、拉杆(4)、扩张调节片(5)四者串联连接组成单元一，单元一沿圆周方向均与布置有3套；A8环作动筒(6)和收敛调节环(9)串联连接组成单元二，单元二沿圆周方向均与布置有3套；每一个收敛调节环(9)和与其对应的收敛调节片凸轮(7)、收敛调节片(8)顺序串联连接，收敛调节片凸轮(7)、收敛调节片(8)组成单元三；扩张调节片(5)和收敛调节片(8)一一对应连接；A9环作动筒(2)、A8环作动筒(6)和收敛调节片凸轮(7)这三者的一部分都固定在机匣(1)上。